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ガウシアンビームの光学 - その19 [ガウシアンビーム]

ガウシアンビームのお話。僕としては徐々に佳境を迎える、という雰囲気を醸し出したい。これまで「その1」から「その15」まででガウシアンビームの教科書的なあつかいを(ちんたらと)まとめた。いい近似は実りも多いという実例である、と僕は思っている。そのあと光学に固有の問題のためにまず代表的な数値の確認と基礎となる近軸理論をおさらいして、瞳から出たガウシアンビームがウェストを迎える様子を考えた。今日はそれのちょっと違った表現を考えてみる....

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ガウシアンビームの光学 - その18 [ガウシアンビーム]

ガウシアンビームのお話。これまで「その1」から「その15」まででガウシアンビームの教科書的なあつかいを(ダラダラと)まとめた。そのあと光学に固有の問題のためにまず代表的な数値の確認と基礎となる近軸理論を簡単にすませた。今日はもう少し具体的に、光学系の瞳から出たガウシアンビームがその先でウェストを迎えるところをイメージしてみる....

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ガウシアンビームの光学 - その17 [ガウシアンビーム]

これまでガウシアンビームの教科書的なあつかいはこの「その1」から「その15」まででおしまい。もちろんこの数学と物理がないと何も前に進まないけど、今日からはガウシアンビームの光学的なあつかい、つまり数値計算も含んだもう少しドロドロした話に突っ込むことにする。

今日は準備として、まず近軸光学を思い出す....

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ガウシアンビームの光学 - その16 [ガウシアンビーム]

ガウシアンビームの続き。これまで「Helmholtzの方程式」「平面波解」「近軸波動方程式への近似」「軸対称方程式」「解の仮定」「解の具体的な定式化」「ビームのエネルギー」「積分定数$z_R$の物理的な意味」「$z_R$の限界」「放物面波解」「Gouy位相」「非軸対称解」「さらに高次の解」「Fourier変換による解の表現」「Fraunhofer回折」とやってきた。

これまでは物理と数学の話が多かったけど、今日からは光学の問題として扱う。普通の教科書ではこの辺りでガウシアンビームの話は終わるけど、僕はどっちかというとこれからが本題....

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ガウシアンビームの光学 - その11 [ガウシアンビーム]

これまででその1「Helmholtzの方程式」その2「平面波解」その3「近軸波動方程式への近似」その4「軸対称方程式」その5「解の仮定」その6「解の具体的な定式化」その7「ビームのエネルギー」その8「積分定数$z_R$の物理的な意味」その9「$z_R$の限界」その10「放物面波解」なんかを順にまとめてきた。

今回は、最後に残った位相の係数と、球面波との比較について.....

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ガウシアンビームの光学 - その10 [ガウシアンビーム]

ガウシアンビームの話。仕事で半導体レーザを光源にした光学製品を扱ってて理想状態としてのガウシアンビームは基本の「キ」だと思って整理し始めた。こうやって続けてると定性的な直感が案外養われてくるような気がする。それは気のせいかもしれないけど、悪いことではないと思って続けることにする。これまででその1「Helmholtzの方程式」、その2「平面波解」、その3「近軸波動方程式への近似」、その4「軸対称方程式」、その5「ガウシアンの形を仮定した解」、その6「解の具体的な定式化」、その7「ガウシアンビームのエネルギー」、その8「積分定数$z_R$の物理的な意味」とその9「その限界」なんかを順にまとめてきた。

今回は、位相に関して考える準備としてちょっと寄り道...

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